生活中的簡單機械

基礎

槓桿、輪軸、滑輪和斜面等簡單機械,令我們省力又方便,生活裏到處都是。

適合:小一常識 · 單元:科學與科技 · 建議學習路徑第 23/26 課

學完呢課,你會識:
  • 簡單機械幫我們省力。
  • 槓桿靠支點,蹺蹺板是例子。
  • 輪軸轉動省力,門柄是例子。
文體:生活科學說明文有聲朗讀

文體小知識:說明文介紹幾種簡單機械,家裏的剪刀、門柄和斜板都是例子。

常識General Studies

§課文原文 Passage

1不用發動機,只用簡單的結構就能省力,這就是簡單機械。最常見的是槓桿:一根硬棒加一個支點。蹺蹺板就是槓桿,剪刀也是由兩枝槓桿組合而成的。

2輪軸由一個輪和一根軸組成,轉動輪就帶動軸:門柄、螺絲批都用輪軸。滑輪能改變用力的方向:升旗時,旗杆頂端有滑輪,向下拉繩子,國旗就向上升。

3斜面是斜斜的平面,把重物沿斜面推上去,比直接抬上去省力。無障礙斜道讓輪椅輕鬆上落,搬行李上斜板也比抬樓梯容易得多。

4生活裏到處是簡單機械:開瓶器和指甲鉗用槓桿,門柄和螺絲批用輪軸,升旗杆和晾衣架用滑輪,貨車尾部的斜板用斜面。學會它們的原理,你就明白人類的智慧——用小小的工具,解決大大的問題!

1重點摘要 Summary

槓桿、輪軸、滑輪和斜面等簡單機械,令我們省力又方便,生活裏到處都是。

2生字卡 Vocabulary

S
Simple machine簡單機械

結構簡單、幫人省力的工具。

L
Lever槓桿

一根硬棒加一個支點,例如蹺蹺板。

F
Fulcrum支點

槓桿底下支撐、讓它翹動的那一點。

I
Inclined plane斜面

斜斜的平面,推重物上斜面比抬上去省力。

P
Pulley滑輪

帶凹槽的輪,能改變用力的方向。

W
Wheel and axle輪軸

輪和軸連在一起轉動的結構,例如門柄。

S
Save effort省力

用較小的力氣完成同樣的工作。

S
Scissors剪刀

由兩枝槓桿組合的剪切工具。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:認識槓桿槓桿是繞著一個固定支點轉動的簡單機械。蹺蹺板的中柱就是支點,重的同學坐得靠近支點,輕的同學坐得遠一些,兩人也能平衡。懂得槓桿的道理,我們就會明白力氣小的人,也能借助工具撬起重重的東西。常見的錯法是以為重的同學一定要坐得遠才平衡;其實剛好相反,重的一邊要靠近支點,兩邊才能蹺得一樣高。
  2. 第二步:省力的衣夾小小的衣夾裏,也藏著槓桿省力的秘密。用衣夾夾襪子時,手指捏住的地方像兩枝小棒,捏的地方越長,就越容易按開夾口。生活中還有許多利用槓桿的小工具:剪刀用槓桿剪開紙張,開瓶器用槓桿撬開瓶蓋,指甲鉗也藏著槓桿。它們都是幫我們省力的好幫手,等著你細心去發現。常見的錯法是以為省力的工具一定構造複雜;許多好用的工具,其實只是簡單的槓桿。
  3. 第三步:轉動的輪軸輪軸由一個大輪與一根小軸組成,只要轉動大輪,就能帶動小軸一起轉。轉動門柄的大圓頭,裏面的軸跟著轉,門鎖就輕鬆打開了;水龍頭的開關也是輪軸,擰一擰,水就流出來了。輪軸讓轉動變得輕鬆又順手,是藏在我們身邊的好幫手。常見的錯法是找不到輪軸的蹤影;留心看一看門柄、水龍頭與螺絲批,輪軸原來到處都是。
  4. 第四步:滑輪改變方向滑輪是一個帶著凹槽、能繞著中間轉動的小輪子。升旗的時候,旗杆頂端裝著一個滑輪,我們向下拉繩子,國旗就沿著旗杆慢慢向上升。滑輪的本領就是改變用力的方向,讓我們站在地上不動,也能把東西送上高處;晾衣架上的滑輪也是同樣的用法。常見的錯法是以為滑輪能令我們更有力;滑輪的本領是改變方向,讓用力變得順手,省下氣力與麻煩。
  5. 第五步:斜面省力斜面就是與地面形成斜角的斜坡,是世界上最省力的簡單機械之一。把重重的書包放在斜板上,慢慢推上平台,比直接抬起來省力得多。搬運工人用木板搭成斜坡,把貨物推上貨車;輪椅使用者借助無障礙斜道上落,用的正是斜面省力的道理。常見的錯法是以為斜面只是把路變長;路是長了一點,但是推起來輕鬆得多,這正是斜面的價值。
  6. 第六步:找一找學會了簡單機械,就在家裏做個小偵探吧。找出三樣常用工具,仔細觀察它們各用了哪種簡單機械:剪刀用槓桿剪開紙張,門柄用輪軸轉動門鎖,晾衣服的滑輪把衣服送上高處,貨車尾部的斜板用斜面。找到了就大大方方地說給家人聽,你就是小小機械專家了。常見的錯法是以為簡單機械很難找;家裏與課室裏到處都是,細心觀察就會有發現。

4圖解 Diagrams

簡單機械:省力嘅智慧 Simple machines槓桿 lever蹺蹺板·開瓶器·剪刀支點移位改變省力阿基米德:俾我支點撬地球滑輪 pulley升旗·起重機定滑輪改方向動滑輪省力斜面 incline樓梯·斜坡·楔斜度越小越省力但行嘅距離更長共同點:唔會慳「功」,但可以慳「力」——工具嘅本質搵一搵:屋企有幾多簡單機械?(開罐器·指甲剪·樓梯……)延伸:全部複雜機器都係簡單機械組合——單車=槓桿+輪軸+鏈
圖 1:簡單機械

5例題示範 Example

例題:國旗班要升旗,旗杆頂端裝了一個滑輪。請說明滑輪的作用,以及升旗時繩子要向哪個方向拉。

  1. 旗杆很高,人站在地面根本夠不到頂端,不能直接把國旗送上去。
  2. 頂端的滑輪改變了用力的方向,這正是滑輪的作用。
  3. 升旗時繩子要向下拉,國旗就沿著旗杆慢慢向上升。
  4. 一邊拉一邊看國旗,動作要平穩,國旗才能升得又直又好看。
  5. 答案:滑輪的作用是改變用力的方向:人在地面把繩子向下拉,國旗便沿旗杆向上升。這樣不用爬上旗杆,也能把國旗送到高處,既安全又省力。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 認為省力工具都是複雜機器
✓ 剪刀、門柄、斜板都是簡單機械,結構很簡單
✗ 抬很重的箱子直接上樓梯
✓ 用斜面或請人幫忙,省力又安全
✗ 拉升旗繩時猛力一扯
✓ 動作要平穩,國旗才升得直、不卡住
✗ 用剪刀的尖端指著別人
✓ 工具要用得安全;遞剪刀時握住刀刃,把刀柄交給對方

75 題快測 Quick check

Q1蹺蹺板用了哪種簡單機械?

Q2升旗杆頂端的滑輪有什麼作用?

Q3把重物沿斜面推上去會怎樣?

Q4門柄用了哪種簡單機械?

Q5剪刀組合了什麼機械?

8重點回顧 Recap

  • 簡單機械幫我們省力。
  • 槓桿靠支點,蹺蹺板是例子。
  • 輪軸轉動省力,門柄是例子。
  • 滑輪改變用力方向,升旗全靠它。
  • 斜面令重物容易上去,斜道是例子。

同級其他科

同一科其他級別